Chapitre 6 : Les piles électrochimiques I

Chapitre 6 : Les piles électrochimiques
I-
Energie libérée par une transformation chimique
1- Expérience
Sonde thermique
Sonde thermique
On verse la
Solution de sulfate de
cuivre
Poudre
de zinc
Solution de sulfate
de zinc
Dépôt rouge
(dépôt de
cuivre)
poudre de zinc
dans la solution
2- Observations et interprétation
• - La solution est décolorée : les ions Cu2+ ont disparu
- Un dépôt rougeâtre apparaît sur la poudre de zinc : du métal cuivre s’est formé.
Ö Il est constitué d’atomes de cuivre (Cu) provenant des ions cuivre.
- L’ajout de soude provoque un précipité blanc : des ions zinc Zn2+ apparaissent
- Du métal zinc a disparu :
Ö Les atomes de zinc se sont transformés en ions Zn2+.
• Il s’agit donc d’une transformation chimique.
• La température de la solution augmente : la transformation libère de l’énergie thermique.
3- Conclusion
Les réactifs contiennent de l’énergie chimique. Au cours de la transformation chimique une partie de
cette énergie chimique est convertie en énergie thermique.
Energie chimique des produits
Energie chimique des réactifs
Energie thermique (à l’extérieur)
II-
La pile électrochimique
1- Expérience
a)
V COM
Lame de
cuivre
b)
Lame de zinc
Lame de
cuivre
Solution de sulfate de cuivre
A
COM
DEL
(Diode ElectroLuminescente)
Lame de zinc
2- Observations et interprétation
a) Le voltmètre indique une tension de 1,23 V.
Le métal cuivre constitue donc la borne + de la pile et le zinc la borne -.
b) L’ampermètre indique une intensité de 1,5 A.
Un courant circule donc du cuivre vers le zinc : la DEL s’allume.
a) et b) : Du métal zinc disparaît et des ions cuivre Cu2+ disparaissent, il se forme des ions Zn2+ et du métal
cuivre (dépôt sur l’électrode de zinc).
Ö Il s’agit de la transformation chimique étudiée au I-.
3- Conclusion
•
•
•
Une pile électrochimique comporte deux électrodes de natures différentes, généralement métalliques,
plongeant dans une solution conductrice (ici solution ionique).
Pendant le fonctionnement de la pile, une partie de l’énergie chimique des réactifs est convertie en
énergie électrique.
La consommation des réactifs entraîne l’« usure » de la pile.
Bilan énergétique :
Energie chimique des produits
Energie chimique des réactifs
Energie thermique
Energie électrique